JP2015529140A - 埋め込まれた圧電アクチュエータを伴う微細加工超音波メス - Google Patents
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Abstract
Description
(1) 超音波外科用器具の超音波コアであって、
長手方向に細長い、概ね平面的な導波管であって、前記導波管の第1の側面から前記導波管の内側平面に向かって延びる開口部を有する、導波管と、
前記開口部の向かい合う壁に固定されたトランスデューサ要素であって、前記開口部の大きさ及び形状と実質的に一致するような大きさ及び形状にされる、トランスデューサ要素と、
を備える、超音波コア。
(2) 前記トランスデューサ要素が、前記トランスデューサ要素と前記開口部の前記向かい合う壁との間に配置される接着層により、前記開口部の前記向かい合う壁に固定される、実施態様1に記載の超音波コア。
(3) 前記接着層が、前記開口部の終端に配置される、実施態様2に記載の超音波コア。
(4) 前記接着層が、前記開口部の全辺縁部の周りに配置される、実施態様3に記載の超音波コア。
(5) 前記接着層が、複数の堅いビーズを含む、実施態様2に記載の超音波コア。
(7) 前記開口部が、前記導波管の前記第1の側面から前記導波管の第2の反対側面に延びる、実施態様1に記載の超音波コア。
(8) 前記開口部が、閉鎖終端を有する、一方が塞がった開口部(blind aperture)である、実施態様1に記載の超音波コア。
(9) 前記トランスデューサ要素が、接着層により前記開口部の前記閉鎖終端に固定される、実施態様8に記載の超音波コア。
(10) 前記導波管が、複数の平面的な層を含む積層構造である、実施態様1に記載の超音波コア。
第1の長さを有する開口部を画定する、長手方向に細長い、概ね平面的な導波管、及び前記第1の長さより長いが、駆動電流を適用すると前記第1の長さより短い第3の長さまで可逆的に縮ませることができる第2の長さを有する、トランスデューサ要素を得る工程と、
前記トランスデューサ要素に前記駆動電流を適用し、前記開口部内に前記トランスデューサ要素を挿入する工程と、
前記トランスデューサ要素が前記開口部内に拡張するように、前記トランスデューサ要素から前記駆動電流を除去する工程と、
を含み、これにより、前記トランスデューサ要素が、前記開口部の向かい合う壁内に圧縮固定され、かつ前記壁により事前に束縛される、方法。
(12) 前記トランスデューサ要素から前記駆動電流を除去する前に、前記トランスデューサ要素と前記開口部の向かい合う壁との間に接着層を配置する工程を更に含む、実施態様11に記載の方法。
(13) 前記接着層が、前記開口部の終端に配置される、実施態様12に記載の方法。
(14) 前記接着層が、前記開口部の全辺縁部の周りに配置される、実施態様13に記載の方法。
(15) 前記接着層が、複数の堅いビーズを含む、実施態様12に記載の方法。
(17) 超音波外科用器具の超音波コアであって、
長手方向に細長い、概ね平面的な導波管と、
前記導波管に固定されたトランスデューサ要素と、
前記導波管の近位端から近位に配置される基部、前記基部から遠位に突出し、前記導波管を収容するチャネルを挟んで互いに相対向するように構成される1対の拘束アーム、及び前記基部から前記1対の拘束アームの間に遠位に突出する鉗子アームを含む、鉗子機構と、
を備え、前記基部及び前記鉗子アームが、互いに機械的に係合され、これにより、前記鉗子アームの遠位端が前記チャネル内に固定して位置付けられることを許容し、
前記各拘束アームが、前記トランスデューサ要素から遠位に位置付けられるノードにおいて前記導波管を係合する取付け部を含む、超音波コア。
(18) 前記1対のアームが、前記トランスデューサ要素を囲むハンドピース筐体の一体型の部材である、実施態様17に記載の超音波コア。
(19) 前記基部が、開口部を含み、前記鉗子アームが、前記開口部との係合のための鋸歯状のうねの付いた区間を含む、実施態様17に記載の超音波コア。
(20) 前記各取付け部が、留め金を含み、前記導波管が、前記ノードに近接して配置されて前記取付け部留め金を係合する補完的な留め金を含む、実施態様17に記載の超音波コア。
(22) 前記各取付け部が、前記チャネルの中に突出するピン又はねじを含み、前記導波管が、前記ノードに近接して前記導波管の縁部から内側に延びて、前記取付け部ピン又はねじを係合するソケットを含む、実施態様17に記載の超音波コア。
(23) 超音波外科用器具の超音波ハンドピースであって、
長手方向に細長い、概ね平面的な導波管と、
前記導波管に固定されたトランスデューサ要素と、
少なくとも前記トランスデューサ要素を囲む筐体と、
前記トランスデューサ要素に近接して前記筐体に固定され、トランスデューサノードにおいて前記トランスデューサ要素を係合する鉗子機構と、を備え、前記鉗子機構及び前記トランスデューサ要素が、前記トランスデューサ要素に駆動電流を適用するための補完的な電気接点を含む、超音波ハンドピース。
(24) 前記トランスデューサ要素が、前記導波管の第1の側面に固定され、前記鉗子機構が、前記トランスデューサノードにおいて前記トランスデューサ要素を係合する第1の鉗子アームと、前記トランスデューサノードにおいて前記導波管の第2の反対側面を係合する第2の鉗子アームと、を含む、実施態様23に記載の超音波ハンドピース。
(25) 前記トランスデューサ要素が、前記導波管の第1の側面に固定された第1のトランスデューサ要素であり、
前記導波管の第2の反対側面に固定された第2の反対側のトランスデューサ要素を更に備え、
前記鉗子機構が、前記トランスデューサノードにおいて前記第1のトランスデューサ要素を係合する第1の鉗子アームと、前記トランスデューサノードにおいて前記第2のトランスデューサ要素を係合する第2の鉗子アームと、を含む、実施態様23に記載の超音波ハンドピース。
概ね平面的なトランスダクション部分を有する、長手方向に細長い、概ね平面的なシリコン導波管を備え、少なくとも1個のトランスデューサ要素が、前記概ね平面的なトランスダクション部分に固定され、楔形音響ホーン部分が、傾斜した側面を含み、
前記傾斜した側面が、シリコン材料の{1,1,1}結晶面に沿って配向されることを特徴とする、超音波コア。
(27) 前記傾斜した側面の縁部が、少なくとも前記楔形音響ホーン部分内で前記導波管の中心長軸に向かって収束する、実施態様26に記載の超音波コア。
(28) 前記縁部が、前記導波管の前記中心長軸に向かって直線的に収束する、実施態様27に記載の超音波コア。
(29) 前記縁部が、前記導波管の前記中心長軸に向かって曲線的に収束する、実施態様27に記載の超音波コア。
(30) 前記楔形音響ホーン部分が、一体型外科用メス部分を含み、前記楔形音響ホーン部分及び前記外科用メス部分の両方が、前記傾斜した側面を含む、実施態様26に記載の超音波コア。
シリコンウェーハを得る工程であって、前記シリコンウェーハが、前記ウェーハの面に対して0でない鋭角で配置される{1,1,1}結晶面を有するように切断される、工程と、
前記シリコンウェーハ上で熱酸化物コーティングを発達させる工程と、
前記シリコンウェーハの1つの面にフォトレジストコーティングを適用する工程と、
前記適用されたフォトレジストを、前記導波管の前記傾斜した側面を表す第1のパターンを有するフォトマスクを通して示される光に露出する工程と、
前記フォトレジストコーティングの光誘導破壊により露出された前記熱酸化物コーティング上で酸化物エッチングを行う工程と、
前記シリコンが、所定の最大深度まで除去されるまで、前記熱酸化物コーティングの前記酸化物エッチングにより露出された前記シリコン上で水酸化物エッチングを行う工程と、
前記シリコンウェーハをダイシングし、前記傾斜した側面を含む少なくとも楔形音響ホーン部分を有する、長手方向に細長い、概ね平面的な導波管を産出する工程と、
を含み、これにより、前記傾斜した側面が、前記シリコン材料の{1,1,1}結晶面に沿って配向される、方法。
(32) 前記水酸化物エッチングを行う工程後かつ前記シリコンウェーハをダイシングする工程前に行われる、以下の順序付けられた工程:
前記シリコンウェーハ上で前記熱酸化物コーティングを除去し、次に再発達させる工程と、
前記シリコンウェーハの反対面にフォトレジストコーティングを適用する工程と、
前記適用されたフォトレジストを、前記導波管の前記傾斜した側面の縁部及び遠位端を表す第2のパターンを有するフォトマスクを通して示される光に露出する工程と、
前記フォトレジストコーティングの光誘導破壊により露出された前記熱酸化物コーティング上で酸化物エッチングを行う工程と、
前記熱酸化物コーティングの前記酸化物エッチングにより露出された前記シリコン上でDRIEエッチングを行い、前記シリコンウェーハを通して前記傾斜した側面の前記縁部及び前記遠位端をエッチングする、工程と、を更に含む、実施態様31に記載の製造方法。
(33) 前記楔形音響ホーン部分が、そこから遠位に突出する一体型外科用メス部分を有し、前記楔形音響ホーン部分及び前記外科用メス部分の両方が、前記傾斜した側面を含む、実施態様32に記載の製造方法。
(34) 前記所定の最大深度が、前記シリコンウェーハの深度よりわずかに小さい、実施態様32に記載の製造方法。
Claims (10)
- 超音波外科用器具の超音波コアであって、
長手方向に細長い、概ね平面的な導波管であって、前記導波管の第1の側面から前記導波管の内側平面に向かって延びる開口部を有する、導波管と、
前記開口部の向かい合う壁に固定されたトランスデューサ要素であって、前記開口部の大きさ及び形状と実質的に一致するような大きさ及び形状にされる、トランスデューサ要素と、
を備える、超音波コア。 - 前記トランスデューサ要素が、前記トランスデューサ要素と前記開口部の前記向かい合う壁との間に配置される接着層により、前記開口部の前記向かい合う壁に固定される、請求項1に記載の超音波コア。
- 前記接着層が、前記開口部の終端に配置される、請求項2に記載の超音波コア。
- 前記接着層が、前記開口部の全辺縁部の周りに配置される、請求項3に記載の超音波コア。
- 前記接着層が、複数の堅いビーズを含む、請求項2に記載の超音波コア。
- 前記堅いビーズが、ガラスビーズである、請求項5に記載の超音波コア。
- 前記開口部が、前記導波管の前記第1の側面から前記導波管の第2の反対側面に延びる、請求項1に記載の超音波コア。
- 前記開口部が、閉鎖終端を有する、一方が塞がった開口部である、請求項1に記載の超音波コア。
- 前記トランスデューサ要素が、接着層により前記開口部の前記閉鎖終端に固定される、請求項8に記載の超音波コア。
- 前記導波管が、複数の平面的な層を含む積層構造である、請求項1に記載の超音波コア。
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